(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダーの両端部に連通口をそれぞれに設け、前記シリンダー内に軸方向に往復動自在にピストンを設けて前記シリンダー内を２分し、一方の連通口から前記シリンダー内に流入する流体の圧力によって前記ピストンを他方の連通口側に移動させて前記シリンダー内の前記他方の連通口側の流体に圧力を伝達させるエネルギー回収装置において、前記他方の連通口側の前記シリンダーの端部に同軸芯上に前記シリンダーの内径より小さい内径の内径縮小部を設け、この内径縮小部を介して前記シリンダー内と前記他方の連通口を連通し、前記シリンダー内で前記内径縮小部側に前記シリンダーの内壁に外周を摺接させて筒状部材を前記軸方向に所定範囲で移動自在とし、しかも弾性部材で前記筒状部材を前記内径縮小部から離して前記ピストン側に向かう方向に弾性付勢し、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記筒状部材と前記内径縮小部の対向する両端面の間に形成された封水室内の流体が前記他方の連通孔側に流出する流路面積を縮小させる絞り流路を前記内径縮小部と前記筒状部材の間に形成し、前記封水室内の流体が前記絞り流路を経て前記他方の連通口に流入するように構成したことを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項２】
請求項１記載のエネルギー回収装置において、前記一方の連通口側の前記シリンダーの端部にも同軸芯上に前記シリンダーの内径より小さい内径の内径縮小部を設け、この内径縮小部を介して前記シリンダー内と前記一方の連通口を連通し、前記シリンダー内で前記内径縮小部側に前記シリンダーの内壁に外周を摺接させて筒状部材を前記軸方向に所定範囲で移動自在とし、しかも弾性部材で前記筒状部材を前記内径縮小部から離して前記ピストン側に向かう方向に弾性付勢し、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記筒状部材と前記内径縮小部の対向する両端面の間に形成された封水室内の流体が前記一方の連通孔側に流出する流路面積を縮小させる絞り流路を前記内径縮小部と前記筒状部材の間に形成し、前記封水室内の流体が前記絞り流路を経て前記一方の連通口に流入するように構成したことを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のエネルギー回収装置において、前記筒状部材に前記内径縮小部側に向けて同軸芯上に先端の径が小さくなるテーパ部を突設するとともにこのテーパ部の先端部を前記内径縮小部の内径内に挿入し得るようにし、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記テーパ部が前記内径縮小部に挿入されて流路面積を縮小させる前記絞り流路を形成するように構成したことを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項４】
請求項１または２記載のエネルギー回収装置において、前記内径縮小部側に前記筒状部材に向けて同軸芯上に筒状突起を設け、前記筒状部材に前記内径縮小部側に向けて径が拡大するテーパ状凹部設け、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記筒状突起の先端部が前記テーパ状凹部に挿入されて流路面積を縮小させる前記絞り流路を形成するように構成したことを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項５】
請求項１または２記載のエネルギー回収装置において、前記筒状部材に前記内径縮小部側に向けて同軸芯上に前記内径縮小部の内径内に挿入できて嵌合する外径の筒部材を突設し、この筒部材の先端縁に前記内径縮小部側に向けて開口するＵ字状またはＶ字状の切り欠きを設け、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記Ｕ字状またはＶ字状の切り欠きが前記内径縮小部に挿入されて開口面積が変化することにより流路面積を縮小させる前記絞り流路を形成するように構成したことを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項６】
請求項１または２記載のエネルギー回収装置において、前記筒状部材に前記内径縮小部側に向けて同軸芯上に筒部材を設け、前記内径縮小部に前記筒状部材側に向けて径が拡大するテーパ面を設け、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記筒部材の先端部が前記テーパ面内に挿入されて流路面積を縮小させる前記絞り流路を形成するように構成したことを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項７】
請求項１または２記載のエネルギー回収装置において、前記シリンダーの端部で、前記内径縮小部の前記ピストン側に前記シリンダーの内径よりも内径の大きな内径拡大部を設け、この内径拡大部の範囲で前記筒状部材が前記軸方向に移動自在となるように構成したことを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項８】
請求項７記載のエネルギー回収装置において、前記シリンダーと前記内径拡大部を、別部材で形成して組み付け分離可能に構成したことを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項９】
請求項７または８記載のエネルギー回収装置において、前記内径拡大部と前記内径縮小部を、別部材で形成して組み付け分離可能に構成したことを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項１０】
請求項１記載のエネルギー回収装置において、前記ピストンを、前記一方の連通口から前記シリンダー内に流入する高い圧力の流体の比重とほぼ同じ比重となるように構成したことを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のエネルギー回収装置において、前記ピストンを、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂のいずれか１つのまたは複数を組み合わせた材料で形成して構成したことを特徴とするエネルギー回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水の淡水化等の逆浸透法による水処理システムに用いられるエネルギー回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海水から淡水を造水する方法の１つとして逆浸透膜モジュールを用いた逆浸透法による水処理システムがある。これは、海水に海水の浸透圧（約２．５ＭＰａ）以上の高い圧力を浸透圧の作用する方向と逆方向に加えて、半透膜（逆浸透膜）で濾過し、海水から塩類を除いた淡水を分離させるものである。淡水が分離されて塩類が濃縮された海水は高い圧力エネルギーを保持したまま逆浸透膜モジュールから流出する。そこで、この高い圧力エネルギーを有効に活用すべく、種種のエネルギー回収装置が実用化されている。
【０００３】
エネルギー回収装置の一例として、特開２００９−２９７６７１号公報（特許文献１）に従来技術として示されたものがある。この特許文献１に従来技術として記載されたものは、シリンダーの両端部に連通口をそれぞれに設け、このシリンダー内に軸方向に往復動自在にピストンを設けてシリンダー内が２分されている。そして、一方の連通口から２分されたシリンダー内の一方に塩類が濃縮されていない低圧の海水を流入させてピストンを他方の連通口側に移動させた状態で、他方の連通口から塩類が濃縮された高い圧力の海水をシリンダーの２分されたシリンダー内の他方に流入させる。すると、この高い圧力にり、ピストンが一方の連通口側に移動され、シリンダー内の一方の塩類の濃縮されていない低い圧力の海水に圧力が加えらる。この圧力が加えられた海水に、さらに圧力を加えて逆浸透膜モジュールに流入させる。逆浸透膜モジュールから流出する海水の高い圧力エネルギーによって、逆浸透膜モジュールに流入させる塩類が濃縮されていない海水の圧力を高めることで、エネルギーの回収がなされている。
【特許文献１】特開２００９−２９７６７１号公報
【０００４】
上述のエネルギー回収装置にあっては、他方の連通口から塩類が濃縮された高い圧力の海水をシリンダーの２分されたシリンダー内の他方に流入させた際に、ピストンが一方の連通口側に急速に移動され、ピストンがシリンダーの一方の連通口側の壁に激突する虞があり、大きな衝撃音が発生したり、ウオーターハンマー（水撃作用）によりエネルギー回収装置に衝撃が加わり、機器が損傷したりする問題がある。そこで、ピストンがシリンダーの連通口側の壁に激突しないようにブレーキ作用を奏するクッション技術が提案されている。図１０は、従来のエネルギー回収装置のクッション技術を示す縦断面図であり、（ａ）はシリンダーの端部にピストンが近づく状態の図であり、（ｂ）は突起部の先端が連通口に挿入されようとする状態の図であり、（ｃ）は、突起部が連通口に挿入された状態の図である。図１０において、シリンダー１０の一端部に同軸芯上に連通口１２が設けられている。このシリンダー１０内を軸方向に往復動自在なピストン１４の連通口１２側の面に同軸芯上で連通口１２内に挿入し得る突起部１６が突設され、この突起部１６の先端が先が細いテーパ状突部１８に形成される。かかる構成において、図１０（ａ）のごとく、ピストン１４が連通口１２に近づき、さらに図１０（ｂ）のごとく、突起部１６のテーパ状突部１８の先端が連通口１２に挿入されると、連通口１２とテーパ状突部１８の間の隙間が小さくなって開口面積が狭くなり、ピストン１４とシリンダー１０の端面の間にある流体がこの狭められた開口面積を経て連通口１２側に流出しようとする。その流路抵抗によりピストン１４の動きに対してブレーキ作用が生ずる。連通口１２に突起部１６が挿入されるほどそのブレーキ作用が増大し、図１０（ｃ）のごとくピストン１４がシリンダー１０の端面に当接して突起部１６が連通口１２に完全に挿入された際には、ピストン１４の動作も大幅に減速されて激しい衝突が防止され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１０に示すエネルギー回収装置のクッション装置にあっては、ピストン１４の突起部１６がシリンダー１０の同軸芯上を移動するならば、何ら不具合は生じない。しかるに、シリンダー１０内をピストン１４が高速で移動を繰り返し、シリンダー１０の内周に摺接するピストン１４の外周が摩耗し、突起部１６が同軸芯上からのずれを生ずる。また、ピストン１４の外周の摩耗により、シリンダー１０とピストン１４の間に隙間が生じ、シリンダー１０内でピストン１４の姿勢が傾き、このピストン１４の傾きにより突起部１６が連通口１２の位置と合致しなくなる。この結果、突起部１６が連通口１２にうまく挿入されず、クッション作用を充分に発揮することができず、ピストン１４の突起部１６がシリンダー１０の端部の壁に激突する虞がある。
【０００６】
本発明は、上述のごとき従来のエネルギー回収装置の問題点に鑑みてなされたもので、シリンダーの端部でピストンにクッション作用が確実に作用し、しかも耐久性に優れたエネルギー回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上述のごとき問題点を解決するためになされたもので、本発明のエネルギー回収装置は、シリンダーの両端部に連通口をそれぞれに設け、前記シリンダー内に軸方向に往復動自在にピストンを設けて前記シリンダー内を２分し、一方の連通口から前記シリンダー内に流入する流体の圧力によって前記ピストンを他方の連通口側に移動させて前記シリンダー内の前記他方の連通口側の流体に圧力を伝達させるエネルギー回収装置において、前記他方の連通口側の前記シリンダーの端部に同軸芯上に前記シリンダーの内径より小さい内径の内径縮小部を設け、この内径縮小部を介して前記シリンダー内と前記他方の連通口を連通し、前記シリンダー内で前記内径縮小部側に前記シリンダーの内壁に外周を摺接させて筒状部材を前記軸方向に所定範囲で移動自在とし、しかも弾性部材で前記筒状部材を前記内径縮小部から離して前記ピストン側に向かう方向に弾性付勢し、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記筒状部材と前記内径縮小部の対向する両端面の間に形成された封水室内の流体が前記他方の連通孔側に流出する流路面積を縮小させる絞り流路を前記内径縮小部と前記筒状部材の間に形成し、前記封水室内の流体が前記絞り流路を経て前記他方の連通口に流入するように構成されている。
【０００８】
そして、請求項１記載のエネルギー回収装置の構成に加えて、前記一方の連通口側の前記シリンダーの端部にも同軸芯上に前記シリンダーの内径より小さい内径の内径縮小部を設け、この内径縮小部を介して前記シリンダー内と前記一方の連通口を連通し、前記シリンダー内で前記内径縮小部側に前記シリンダーの内壁に外周を摺接させて筒状部材を前記軸方向に所定範囲で移動自在とし、しかも弾性部材で前記筒状部材を前記内径縮小部から離して前記ピストン側に向かう方向に弾性付勢し、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記筒状部材と前記内径縮小部の対向する両端面の間に形成された封水室内の流体が前記一方の連通孔側に流出する流路面積を縮小させる絞り流路を前記内径縮小部と前記筒状部材の間に形成し、前記封水室内の流体が前記絞り流路を経て前記一方の連通口に流入するように構成しても良い。
【０００９】
さらに、前記筒状部材に前記内径縮小部側に向けて同軸芯上に先端の径が小さくなるテーパ部を突設するとともにこのテーパ部の先端部を前記内径縮小部の内径内に挿入し得るようにし、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記テーパ部が前記内径縮小部に挿入されて流路面積を縮小させる前記絞り流路を形成するように構成することができる。
【００１０】
また、前記内径縮小部側に前記筒状部材に向けて同軸芯上に筒状突起を設け、前記筒状部材に前記内径縮小部側に向けて径が拡大するテーパ状凹部設け、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記筒状突起の先端部が前記テーパ状凹部に挿入されて流路面積を縮小させる前記絞り流路を形成するように構成することもできる。
【００１１】
また、前記筒状部材に前記内径縮小部側に向けて同軸芯上に前記内径縮小部の内径内に挿入できて嵌合する外径の筒部材を突設し、この筒部材の先端縁に前記内径縮小部側に向けて開口するＵ字状またはＶ字状の切り欠きを設け、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記Ｕ字状またはＶ字状の切り欠きが前記内径縮小部に挿入されて開口面積が変化することにより流路面積を縮小させる前記絞り流路を形成するように構成することもできる。
【００１２】
また、前記筒状部材に前記内径縮小部側に向けて同軸芯上に筒部材を設け、前記内径縮小部に前記筒状部材側に向けて径が拡大するテーパ面を設け、前記筒状部材が前記ピストンに押されて前記内径縮小部に近づくのに伴い前記筒部材の先端部が前記テーパ面内に挿入されて流路面積を縮小させる前記絞り流路を形成するように構成することもできる。
【００１３】
そして、前記シリンダーの端部で、前記内径縮小部の前記ピストン側に前記シリンダーの内径よりも内径の大きな内径拡大部を設け、この内径拡大部の範囲で前記筒状部材が前記軸方向に移動自在となるように構成することも可能である。
【００１４】
さらに、前記シリンダーと前記内径拡大部を、別部材で形成して組み付け分離可能に構成することも可能である。
【００１５】
さらにまた、前記内径拡大部と前記内径縮小部を、別部材で形成して組み付け分離可能に構成することも可能である。
【００１６】
また、前記ピストンを、前記一方の連通口から前記シリンダー内に流入する高い圧力の流体の比重とほぼ同じ比重となるように構成しても良い。
【００１７】
そしてまた、前記ピストンを、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂のいずれか１つのまたは複数を組み合わせた材料で形成して構成することも可能である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載のエネルギー回収装置にあっては、シリンダーの端部に、ピストンとは別にシリンダーの内壁に外周を摺接させて筒状部材を軸方向に所定範囲で移動自在とし、シリンダーの端部の内径縮小部と筒状部材の間に絞り流路を形成し、筒状部材がピストンに押されて内径縮小部に近づくのに伴い絞り流路の流路面積が縮小して、筒状部材と内径縮小部の対向する両端面の間に形成された封水室内の流体が絞り流路を経て連通口側に流入するようにしたので、高い圧力の流体によりピストンがシリンダーの端部に近づくと、ピストンに押された筒状部材の移動により絞り流路の流路面積が小さくなって封水室の流体が連通口に流入しにくくなり、それだけピストンの動きにブレーキが作用する。ここで、ピストンは、シリンダー内を高速で移動するが、筒状部材の移動距離は僅かであり、摺動による摩耗が生じない。もって、耐久性に優れたものが得られる。しかも、ピストンと筒状部材は別体であるので、ピストンと筒状部材をそれぞれに最適な材料で形成することができる。高い圧力の流体によるピストンの移動で、低い圧力の流体に圧力を伝達できることは勿論である。
【００１９】
請求項２記載のエネルギー回収装置にあっては、シリンダーの両端部にクッション装置が設けられることとなり、高圧の流体をシリンダー内に流入させて低圧の流体に圧力を伝達する際のピストンの動きにシリンダーの端部でブレーキ作用を生じさせてクッションとして作用させ、また低圧の流体をシリンダー内に流入させる際にもピストンの動きにシリンダーの端部でブレーキ作用を生じさせてクッションとして作用させ得る。もって、シリンダー内を往復動するピストンの動きにより衝撃を生ずるようなことがない。
【００２０】
請求項３ないし６記載のエネルギー回収装置のいずれにあっても、いずれもピストンに押されて筒状部材が内径縮小部側に移動すると流路面積を縮小させる絞り流路を形成しているので、ピストンの動きにシリンダーの端部でブレーキ作用を生じさせてクッションとして作用させ得る。
【００２１】
請求項７記載のエネルギー回収装置にあっては、シリンダーの端部で、内径縮小部のピストン側にシリンダーの内径よりも内径の大きな内径拡大部を設け、この内径拡大部の範囲で筒状部材が軸方向に移動自在となるようにしたので、内径拡大部とシリンダーの段差で、筒状部材が移動できる範囲を簡単に構成することができる。
【００２２】
請求項８記載のエネルギー回収装置にあっては、シリンダーと内径拡大部を、別部材で形成して組み付け分離可能にしたので、シリンダーと内径拡大部の製造が容易である。
【００２３】
請求項９記載のエネルギー回収装置にあっては、内径拡大部と内径縮小部を、別部材で形成して組み付け分離可能にしたので、内径拡大部と内径縮小部の製造が容易である。
【００２４】
請求項１０記載のエネルギー回収装置にあっては、ピストンを、シリンダー内に流入する高い圧力の流体の比重とほぼ同じ比重となるようにしたので、ピストンが高い圧力の流体に漂う状態となり、ピストンに大きな重力が作用せず、ピストンの外周がシリンダーの内周に摺接する力を小さくできて、ピストンの摩耗が軽減される。
【００２５】
請求項１１記載のエネルギー回収装置にあっては、ピストンを、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂のいずれか１つのまたは複数を組み合わせた材料で形成してしたので、ピストンの比重をシリンダー内に流入する高い圧力の流体の比重とほぼ同じとすることが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明のエネルギー回収装置の第１実施例を図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明のエネルギー回収装置の第１実施例の縦断面図である。図２は、第１実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図であり、（ａ）はシリンダーの端部にピストンが近づいている状態の図であり、（ｂ）はピストンが筒状部材に当接した状態の図であり、（ｃ）は筒状部材がピストンに押されて内径縮小部に近づいた状態の図であり、（ｄ）は筒状部材に突設されたテーパ部が内径縮小部に挿入された状態の図である。
【００２７】
第１実施例において、シリンダー２０内にピストン３０が往復動自在に配設され、シリンダー２０内を２分している。そして、シリンダー２０の両端部に、シリンダー２０の内径よりも内径の大きな内径拡大部２２ａ、２２ｂが同軸芯上に適宜なフランジによりそれぞれ接続固定される。この内径拡大部２２ａ、２２ｂのシリンダー２０と反対側には、内径の小さい内径縮小部２４ａ、２４ｂが同軸芯上にそれぞれ形成され、さらに内径が縮小されて連通口２６ａ、２６ｂにそれぞれ連通される。内径拡大部２２ａ、２２ｂ内には、内径拡大部２２ａ、２２ｂの内周に外周が摺接するようにして軸方向に移動自在に筒状部材２８ａ、２８ｂがそれぞれに配設される。さらに、この筒状部材２８ａ、２８ｂには、内径縮小部２４ａ、２４ｂ側に向けて同軸芯上で先端の径が小さくなる円錐面からなるテーパ部３４ａ、３４ｂが形成される。このテーパ部３４ａ、３４ｂは、内径縮小部２４ａ、２４ｂ内に挿入し得る。そして、内径縮小部２４ａ、２４ｂ側と筒状部材２８ａ、２８ｂの間に弾性部材としてのコイルバネ３２ａ、３２ｂが縮設されていて、筒状部材２８ａ、２８ｂを内径縮小部２４ａ、２４ｂから離す方向、すなわちピストン３０側に向かう方向に弾性付勢している。内径拡大部２２ａ、２２ｂとシリンダー２０との段差により、筒状部材２８ａ、２８ｂが所定範囲で移動が規制される。
【００２８】
かかる構成において、一方の連通口２６ａは配圧弁（図示せず）に連通していて、配圧弁の切り替えにより、逆浸透膜モジュールから流出した塩類が濃縮された高圧の海水がシリンダー２０内に流入し、また配圧弁の切り替えにより低圧となった塩類が濃縮された海水が排出される。他方の連通口２６ｂには、逆止弁（図示せず）を介して、取水ポンプ（図示せず）により塩類の濃縮されていない低圧の海水が流入し、また高圧の塩類濃縮海水のエネルギーが伝達された塩類の濃縮されていない高圧の海水が流出する。以下この動作につきより詳細に説明する。
【００２９】
まず、シリンダー２０内のピストン３０で２分された他方の連通口２６ｂ側に、取水ポンプにより塩類の濃縮されていない低圧の海水が流入され、ピストン３０は一方の連通口２６ａ側にある。そして、配圧弁の切り替えにより一方の連通口２６ａから逆浸透膜モジュールから流出した塩類が濃縮された高圧の海水がシリンダー２０内に流入されると、ピストン３０が他方の連通口２６ｂ側に急速に移動し、他方の連通口２６ｂ側の塩類の濃縮されていない海水に圧力が加わり、塩類の濃縮されていない海水に塩類が濃縮された高圧の海水のエネルギーが伝達され、エネルギーが回収される。そして、高圧とされた塩類の濃縮されていない海水が、逆止弁を介して流出し、さらに増圧ポンプ（図示せず）で圧力が高められて逆浸透膜モジュールに流入される。
【００３０】
図２（ａ）のごとく、塩類が濃縮された高圧の海水に押されてピストン３０がシリンダー２０の他方の連通口２６ｂ側に近づくと、ピストン３０の移動に伴いシリンダー２０内の流体が筒状部材２８ｂの内孔と内径縮小部２４ｂを経て他方の連通口２６ｂから流出する。そして、図２（ｂ）のごとく、ピストン３０が筒状部材２８ｂに当接し、さらに図２（ｃ）のごとく筒状部材２８ｂをコイルバネ３２ｂの弾力に抗して内径縮小部２４側に移動させる。すると、内径縮小部２４ｂ内にテーパ部３４ｂの挿入が開始され、内径縮小部２４ｂとテーパ部３４ｂの間ｄの隙間が小さくなって流路面積が小さくなる。ここで、内径縮小部２４ｂの筒状部材２８ｂ側の端面と筒状部材２８ｂの内径縮小部２４ｂ側の端面の間には、流体が存在する封水室３６ｂが形成されていて、この封水室３６ｂ内の流体が筒状部材２８ｂの移動に伴い流出しなければならないが、その流路は内径縮小部２４ｂとテーパ部３４ｂの間ｄである。そこで、この流路面積が小さくなることで、封水室３６ｂ内から流出する流路抵抗が増大する。この結果、図２（ｃ）の状態から、図２（ｄ）のテーパ部３４ｂが内径縮小部２４ｂ内に挿入された状態に至るまでに、筒状部材２８ｂを移動させる力に対して大きなブレーキ作用が生じる。もって、筒状部材２８ｂが内径縮小部２４ｂに激突するようなことがなく、ピストン３０の動きに対してクッション作用を奏する。
【００３１】
また、他方の連通口２６ｂから取水ポンプにより塩類の濃縮されていない低圧の海水がシリンダー２０内に流入されて、ピストン３０が一方の連通口２６ａ側に移動する際にも、ピストン３０に対してクッション作用を奏することが望ましい。そこで、図１に示すごとく、シリンダー２０の両端部にクッション装置が設けられている。
【００３２】
さらに、シリンダー２０内を高速で移動するピストン３０を、摩耗しないようにすることで耐久性が向上する。そのためには、ピストン３０のシリンダー２０の内周に対する摺動摩擦が極力少ないことが望ましい。そこで、ピストン３０をシリンダー２０内に流入する塩類が濃縮された海水の比重とほぼ同じ比重となるようにして、ピストン３０が塩類が濃縮された海水中に漂う状態とすれば、ピストン３０に大きな重力が作用せず、ピストン３０がシリンダー２０の内周に摺接する力が小さくなる。そこで、摺接する力が小さい分だけピストン３０の摩耗が軽減される。このピストン３０をシリンダー２０内に流入する塩類が濃縮された海水の比重とほぼ同じ比重とするために、ピストン３０を、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂のいずれか１つのまたは複数を組み合わせた材料で形成してる。
【００３３】
上述の第１実施例にあっては、高圧の海水の流入によりピストン３０がシリンダー２０の端部に近づくと、ピストン３０に押された筒状部材２８の移動により絞り流路の流路面積が小さくなって封水室３６の流体が連通口２６に流入する流路抵抗が大きくなり、それだけピストン３０の動きにブレーキが作用する。ここで、ピストン３０は、シリンダー２０内を長い距離を高速で移動するが、筒状部材２８の移動距離は僅かであり、摺動による摩耗が生じない。もって、耐久性に優れたものが得られる。しかも、ピストン３０と筒状部材２８は別体であるので、ピストン３０と筒状部材２８をそれぞれに最適な材料で形成することができる。そこで、ピストン３０の比重を塩類が濃縮された海水の比重とほぼ同じとして、シリンダー２０の内周に摺接する力を小さくし、もってピストン３０も摩耗し難いものとすることができる。さらに、シリンダー２０の両端部にクッション装置を設けることで、高圧の流体をシリンダー２０内に流入させて低圧の流体に圧力を伝達させてエネルギーを回収する際のピストン３０の動きにシリンダー２０の端部でブレーキを掛けてクッションとして作用させるとともに、低圧の流体をシリンダー２０内に流入させる際にもピストン３０の動きにシリンダー２０の端部でブレーキを掛けてクッションとして作用させ得る。もって、シリンダー２０内を往復動するピストン３０の動きにより衝撃を生ずるようなことがない。そして、シリンダー２０と内径拡大部２２を、別部材で形成して組み付け分離可能とすることで、シリンダー２０と内径拡大部２２の製造が容易である。
【００３４】
次に、本願発明の第２実施例につき、図３を参照して説明する。図３は、第２実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図であり、（ａ）はシリンダーの端部にピストンが近づいている状態の図であり、（ｂ）はピストンが筒状部材に当接した状態の図であり、（ｃ）は筒状部材がピストンに押されて内径縮小部に近づいた状態の図であり、（ｄ）は筒状部材に突設されたテーパ部が内径縮小部に挿入された状態の図である。図３において、図１および図２に示した部材と同じまたは均等なものには、同じ符号を付けて重複説明を省略する。
【００３５】
本願発明の第２実施例において、内径縮小部２４側に筒状部材２８に向けて同軸芯上に筒状突起３８が設けられる。筒状部材２８には、内径縮小部２４側に向けて径が拡大するテーパ状凹部４０が同軸芯上に設けられている。そこで、図３（ａ）のごとくピストン３０が筒状部材２８に近づき、さらに図３（ｂ）のごとく筒状部材２８がピストン３０に当接し、さらに図３（ｃ）のごとく押されて内径縮小部２４に近づくのに伴い、筒状突起３８の先端部がテーパ状凹部４０に挿入されてその間ｄが小さくなり流路面積を縮小させる絞り流路が形成される。もって、筒状部材２８と内径縮小部２４の対向する両端面の間に形成される封水室３６の流体が全て流出した図３（ｄ）に至るまでに、ブレーキが掛かって、ピストン３０の動きに対して、第１実施例と同様に、クッション作用を奏する。
【００３６】
さらに、本願発明の第３実施例につき、図４を参照して説明する。図４は、第３実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図であり、（ａ）はクッション装置要部全体の縦断面図であり、（ｂ）は筒部材に設けたＵ字状の切り欠きを示す図であり、（ｃ）は筒部材に設けたＶ字状の切り欠きを示す図である。図４において、図１ないし図３に示した部材と同じまたは均等なものには、同じ符号を付けて重複説明を省略する。
【００３７】
本願発明の第３実施例にあっては、筒状部材２８に内径縮小部２４側に向けて同軸芯上に内径縮小部２４の内径内に挿入できて嵌合する外径を有する筒部材４２を突設する。この筒部材４２の先端縁には、内径縮小部２４側に向けて開口するＵ字状の切り欠き４４またはＶ字状の切り欠き４６を複数設ける。筒状部材２８がピストン３０に押されて内径縮小部２４に近づくのに伴いＵ字状の切り欠き４４またはＶ字状の切り欠き４６が内径縮小部２４内に挿入されて、切り欠きのによる開口面積が変化し、流路面積を縮小させて絞り流路を形成する。この第３実施例にあっても、ピストン３０の動きに対して、第１実施例と同様に、クッション作用を奏する。
【００３８】
そしてまた、本願発明の第４実施例につき、図５を参照して説明する。図５は、第４実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図である。図５において、図１ないし図４に示した部材と同じまたは均等なものには、同じ符号を付けて重複説明を省略する。
【００３９】
本願発明の第４実施例にあっては、筒状部材２８に内径縮小部２４側に向けて同軸芯上に筒部材４２を設け、内径縮小部２４に筒状部材２８側に向けて径が拡大するテーパ面４８を同軸芯上に設ける。筒状部材２８がピストン３０に押されて内径縮小部２４に近づくのに伴い、筒部材４２の先端部がテーパ面４８内に挿入されて流路面積を縮小させて絞り流路を形成する。この第４実施例にあっても、ピストン３０の動きに対して、第１実施例と同様に、クッション作用を奏する。
【００４０】
また、本願発明の第５実施例につき、図６を参照して説明する。図６は、第５実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図である。図６において、図１ないし図５に示した部材と同じまたは均等なものには、同じ符号を付けて重複説明を省略する。
【００４１】
本願発明の第５実施例にあっては、内径拡大部２２と内径縮小部２４を、別部材で形成して、適宜なフランジ等により連結固定する。そこで、シリンダー２０の端部に、内径拡大部２２と内径縮小部２４が、順次に連結固定される。もって、内径拡大部２２と内径縮小部２４の製造が容易である。
【００４２】
さらに、本願発明の第６実施例につき、図７を参照して説明する。図７は、第６実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図である。図７において、図１ないし図６に示した部材と同じまたは均等なものには、同じ符号を付けて重複説明を省略する。
【００４３】
本願発明の第６実施例にあっては、シリンダー２０の端部に一体に内径拡大部２２を設け、この内径拡大部２４の端部に筒状の内径縮小部２４を嵌合挿入し、内径拡大部２４の端部をフランジ部材５０で閉塞して構成したものである。このフランジ部材５０に同軸芯上に連通口２６が開口していることは勿論である。
【００４４】
さらにまた、本願発明の第７実施例につき、図８を参照して説明する。図８は、第７実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図である。図８において、図１ないし図７に示した部材と同じまたは均等なものには、同じ符号を付けて重複説明を省略する。
【００４５】
本願発明の第７実施例にあっては、筒状の内径縮小部２４が筒状部材２８に向けてフランジ部材５０に一体に形成されている点で、構成が第６実施例と異なる。第１実施例と第６実施例および第７実施例は、各部材を別別に構成したり、一体に構成したりして、各部材の製造が容易であるようにし、また組み付け等が容易であるようにしたものでる。
【００４６】
そしてさらに、本願発明の第８実施例につき、図９を参照して説明する。図９は、第８実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図である。図９において、図１ないし図８に示した部材と同じまたは均等なものには、同じ符号を付けて重複説明を省略する。
【００４７】
本願発明の第８実施例にあっては、第１実施例のごとく内径拡大部２４が設けられていない。第１実施例において、内径拡大部２４は、シリンダー２０との段差により、筒状部材２８を軸方向に所定範囲で移動自在とするもので、コイルバネ３２で弾性付勢された筒状部材２８が所定範囲を超えてシリンダー２０内に移動するのを規制している。そこで、第８実施例にあっては、シリンダー２０の端部に筒状部材２８が外周が摺接するようにして挿入する。そして、筒状部材２８の外周には軸方向の中心部に所定範囲で凹状の溝５２が設けられ、シリンダー２０の外周からこの凹状の溝５２に向けて先端が溝内となるように規制用ネジ５４が螺合挿入される。もって、シリンダー２０の端部で、筒状部材２８が所定範囲で軸方向に移動自在となる。
【００４８】
第８実施例のごとく、シリンダー２０の端部で、筒状部材２８を軸方向に所定範囲で移動自在に規制できる構造であれば、如何なる構造であっても良いことは容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のエネルギー回収装置の第１実施例の縦断面図である。
【図２】第１実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図であり、（ａ）はシリンダーの端部にピストンが近づいている状態の図であり、（ｂ）はピストンが筒状部材に当接した状態の図であり、（ｃ）は筒状部材がピストンに押されて内径縮小部に近づいた状態の図であり、（ｄ）は筒状部材に突設されたテーパ部が内径縮小部に挿入された状態の図である。
【図３】第２実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図であり、（ａ）はシリンダーの端部にピストンが近づいている状態の図であり、（ｂ）はピストンが筒状部材に当接した状態の図であり、（ｃ）は筒状部材がピストンに押されて内径縮小部に近づいた状態の図であり、（ｄ）は筒状部材に突設されたテーパ部が内径縮小部に挿入された状態の図である。
【図４】第３実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図であり、（ａ）はクッション装置要部全体の縦断面図であり、（ｂ）は筒部材に設けたＵ字状の切り欠きを示す図であり、（ｃ）は筒部材に設けたＶ字状の切り欠きを示す図である。
【図５】第４実施例のクッション装置の要部の縦断面図である。
【図６】第５実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図である。
【図７】第６実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図である。
【図８】第７実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図である。
【図９】第８実施例のエネルギー回収装置のクッション装置の要部の縦断面図である。
【図１０】従来のエネルギー回収装置のクッション技術を示す縦断面図であり、（ａ）はシリンダーの端部にピストンが近づく状態の図であり、（ｂ）は突起部の先端が連通口に挿入されようとする状態の図であり、（ｃ）は、突起部が連通口に挿入された状態の図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０、２０  シリンダー
１２、２６  連通口
１４、３０  ピストン
１６  突起部
１８  テーパ状突部
２２  内径拡大部
２４  内径縮小部
２８  筒状部材
３２  コイルバネ
３４  テーパ部
３６  封水室
３８  筒状突起
４０  テーパ状凹部
４２  筒部材
４４  Ｕ字状の切り欠き
４６  Ｖ字状の切り欠き
４８  テーパ面
５０  フランジ部
５２  凹状の溝
５４  規制用ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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